高中化學(xué)無機(jī)推斷的靈魂：題眼
高中化學(xué)無機(jī)推斷的靈魂：題眼
無機(jī)物質(zhì)推斷題既可以綜合考查元素化合物的基礎(chǔ)知識、又可聯(lián)系化學(xué)基礎(chǔ)理論、化學(xué)基本計(jì)算、化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等等，更好地測試學(xué)生的推斷能力。通常根據(jù)已知的知識和題目給定的事實(shí)和條件，抽象、歸納相關(guān)信息，對自然科學(xué)問題進(jìn)行邏輯推理和論證，得出正確的結(jié)論或做出正確的判斷，并能把推理過程正確地表達(dá)出來。
近幾年的高考試題中，無機(jī)物質(zhì)推斷題已是每年高考中考查推理能力的保留題型。在分析物質(zhì)推斷題時，主要有以下幾類：選擇型推斷題、文字?jǐn)⑹鲂屯茢囝}、框圖型推斷題。
從推理能力考查的特點(diǎn)來看，高考無機(jī)推斷題中主要表現(xiàn)了以下幾個特點(diǎn)：
(1)單信息、多信息并重。同一道推斷題中，有的結(jié)論只要分析單個信息就可以得出，有的結(jié)論需要同時綜合多條信息才能得出。
(2)正向、逆向、統(tǒng)攝三種形式的推理并重。有些結(jié)論的得出過程中，需要正向、逆向、統(tǒng)攝等三種推理形式。
(3)定性、定量分析并重。推斷過程中既需要定性分析、又需要定量分析。
(4)計(jì)算和邏輯推理(討論)并重。
[典型題析]
[例1]有一種白色粉末由等質(zhì)量的兩種物質(zhì)混合而成，分別取適量該白色粉末置于三支試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)逐滴加入6mol·L-1鹽酸，同時不斷振蕩試管，有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)結(jié)束后得到無色透明溶液
(2)加熱試管中的白色粉末，試管口有水滴凝結(jié)
(3)逐滴加入6mol·L-1硫酸，同時不斷振蕩試管，有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)結(jié)束后試管中還有白色不溶物，下列混合物中符合以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是( )
A.NaHCO3、AgNO3 B.BaCl2、MgCO3
C.NH4HCO3、MgCl2 D.CaCl2·6H2O、Na2CO3
[解析]根據(jù)實(shí)驗(yàn)(1)可排除A組。根據(jù)實(shí)驗(yàn)(2)可排除B組。根據(jù)(3)分析C和D組，只有D組中的氯化鈣可以跟硫酸反應(yīng)留下的白色不溶物硫酸鈣(硫酸鈣微溶)。所以選D。需要注意，作為選擇型推斷題，也可以從選擇項(xiàng)入手進(jìn)行驗(yàn)證，逐項(xiàng)判斷跟題干中各個條件是否吻合。
[例2]A、B、C是三種短周期元素的單質(zhì)，甲、乙是兩種常見的化合物。這些化合物和單質(zhì)之間存在如下圖所示的關(guān)系。
據(jù)此判斷：
(1)在甲、乙兩種化合物中，不含有組成A元素的化合物是_________，不含組成B元素的化合物是_______________(用“甲”、“乙”填寫)。
(2)單質(zhì)A是_____________(填“金屬”、“非金屬”或“既可以是金屬又可以是非金屬”)。
(3)若單質(zhì)A是___________，則單質(zhì)B、C分別是______________;若單質(zhì)A是________，則單B、C分別是_____________;若單質(zhì)A是___________，則單質(zhì)B、C分別是________________。
[解析](1)從圖中可發(fā)現(xiàn)下列反應(yīng)關(guān)系：“單質(zhì)B+單質(zhì)C→化合物甲”，故甲中不含A元素;“單質(zhì)A+單質(zhì)C→化合物乙”，故乙中不含有B元素。
(2)從圖示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可提煉出“單質(zhì)A+ 化合物甲→單質(zhì)B+化合物乙”該反應(yīng)屬置換反應(yīng)。置換反應(yīng)有如下幾種情況：
第一種情況：金屬單質(zhì)置換出金屬單質(zhì)。結(jié)合鋁熱反應(yīng)可獲得下列各種可能：(a)A為鋁、B為鐵、C為氧氣等(鋁與金屬氧化物如四氧化三鐵、三氧化二鐵、氧化銅、二氧化錳、五氧化二釩等多種氧化物進(jìn)行的反應(yīng)，因而可得出多組答案。但由于題中限定了是短周期元素，可排除這些可能性)。
第二種情況：非金屬單質(zhì)置換出非金屬單質(zhì)。結(jié)合一些反應(yīng)實(shí)例可獲得答案(b)A、B、C依次為(下同)Cl2、S、H2;(c)O2、S、H2;(d)F2、O2、H2。(還可進(jìn)一步分析：反應(yīng)中單質(zhì)表現(xiàn)了何種性質(zhì)?總結(jié)出：氧化性A>B。)這樣，就可進(jìn)而獲得更多答案(e)Cl2、Br2、H2;(f)Cl2、I2、H2;(g)Br2、I2、H2;(h)I2、S、H2;(I)C、H2、O2(制水煤氣);(j)C、Si、O2(工業(yè)上制硅);(k)Br2、S、H2;(l)Cl2、N2、H2;(m)Si、H2、F2。
第三種情況：金屬單質(zhì)置換出非金屬單質(zhì)。(n)4)Mg、C、O2。
第四種情況：非金屬單質(zhì)置換出金屬單質(zhì)。(o)H2、Cu、O2;(p)H2、Fe、O2;(q)C、Cu、O2(由于鐵、銅等不是短周期元素，所以不合題意)。
答案為：(1)甲;乙。
(2)單質(zhì)A可以是金屬也可以是非金屬。
(3)可以有多組答案(見思路精析)。
[例3]下圖中，A是一種無色液體，G是極易溶于水的堿性氣體，Y是胃酸的主要成分，K是不溶于稀硝酸的白色沉淀，反應(yīng)⑤是工業(yè)制X的主要反應(yīng)之一。
請按要求填空：
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A ，E ，F(xiàn) ，Y 。
(2)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為： 。
(3)1molB通過反應(yīng)②得到1molF，B中F的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72%，則B的化學(xué)式為： 。
答案：(1)H2O;N2;Ag;HCl。(2)4NH3+5O24NO+6H2O。(3)AgN3。[解析]抓住題中某一條信息可立即推出G是NH3、Y是HCl、K是AgCl。再根據(jù)G是氨氣可逆向推得A是水、D是H2、C是O2、E是N2，正向推出J是NO(跟“反應(yīng)⑤是工業(yè)制X的主要反應(yīng)之一”相吻合)。這里要求解題者在推理過程中能夠敏捷地抓住題給信息從不同方向作出有用的判斷，測試思維的靈活性。
由K是氯化銀、Y是鹽酸可推出I是硝酸銀，進(jìn)而可得出X是硝酸。所以H是二氧化氮，F(xiàn)是單質(zhì)銀。這里主要測試解題者能否在一個全新的問題背景中，運(yùn)用已掌握的元素化合物基礎(chǔ)知識作出判斷。
綜合以上信息可得知，B物質(zhì)中含有銀、氮兩種元素，利用題給數(shù)據(jù)可計(jì)算出B的化學(xué)式為AgN3。這一問難度較高，這是下面三個原因：第一，這一問是建立在前幾問的基礎(chǔ)之上的，若答不出前幾問，就無法回答這一問;第二，需經(jīng)過定量計(jì)算才能作出判斷;第三，“AgN3”是高中化學(xué)中沒有出現(xiàn)過的一種物質(zhì)，有的考生想不到或不敢相信自己的計(jì)算結(jié)果。